DE1130040B - Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern - Google Patents

Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern

Info

Publication number
DE1130040B
DE1130040B DEF18292A DEF0018292A DE1130040B DE 1130040 B DE1130040 B DE 1130040B DE F18292 A DEF18292 A DE F18292A DE F0018292 A DEF0018292 A DE F0018292A DE 1130040 B DE1130040 B DE 1130040B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
voltage
control
resulting
bodies
deflection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEF18292A
Other languages
English (en)
Inventor
Dr Gerhard Dirks
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DEF18292A priority Critical patent/DE1130040B/de
Publication of DE1130040B publication Critical patent/DE1130040B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q35/00Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
    • B23Q35/04Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
    • B23Q35/08Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work
    • B23Q35/12Means for transforming movement of the feeler or the like into feed movement of tool or work involving electrical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)

Description

  • Elektronische Meß- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lage von Körpern Die Erfindung betrifft eine elektronische Meß- und Steuereinrichtung zur hydromechanischen Steuerung eines Organs, beispielsweise eines Werkzeugträgers, entsprechend der Bewegung eines ersten Organs, beispielsweise eines Tasters.
  • Eines der Anwendungsgebiete der Erfindung ist das Gebiet der Werkzeugmaschinen, wo häufig die Aufgabe vorliegt, nach . einem gegebenen räumlichen Muster ein Werkzeug entsprechend zu bewegen. So wird beispielsweise bei Kopierfräsmaschinen ein Tastorgan über das Muster oder die Schablone geführt, wobei dann der Fräser genau die Bewegungen des Tasters mitmachen muß. So hat man Tasteinrichtungen zum Kopieren nach Modellen vorgeschlagen, bei denen der Taster über in waagerechter und senkrechter Richtung wirksame elektrische Kommandogeber Ventile elektrisch steuert, die die Bewegungseinrichtung des Werkzeugträgers hydromechanisch beeinflussen, wobei der Taster stets am Modell gehalten wird.
  • Es ist auch ein als Einheit ausgeführtes, auf Druck ansprechendes Abtasxgerät für Kopierfräsmaschinen vorgeschlagen worden, welches derart ausgebildet ist, daß in einem Körper ein Taststift nachgiebig und ein Paar einander gegenüberliegender Kondensatorglieder fest angeordnet sind, zwischen denen durch geeignete Mittel ein elektrisches Hochfrequenzfeld erzeugt wird, so daß die auf ein mit dem Taststift verbundenes, zwischen den fest angeordneten Kondensatorgliedern angeordnetes mittleres Kondensatorglied induzierten Hochfrequenzspannungen sich in Abhängigkeit von den durch den Taststift hervorgerufenen Bewegungen dieses Kondensatorgliedes verändern, und daß Gleichrichter zwischen das mittlere und die beiden einander gegenüberliegenden Kondensatorglieder eingeschaltet sind, die den auf das mittlere Glied induzierten Spannungen proportionale Steuerspannungen erzeugen.
  • Gemäß der Erfindung ist die elektronische Meß-und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lage von Körpern so ausgebildet, daß die resultierende Spannung eines in der Meßvorrichtung benutzten Differentialkondensators mit einer Vergleichsspannung verglichen und die sich ergebende Differenzspannung elektronischen Verstärkungsgliedern zugeführt wird. Wenn im vorstehenden nicht nur von einer Steuereinrichtung, sondern auch einer Meßeinrichtung gesprochen wird, so geschieht dies deshalb, weil selbstverständlich die Lage des zweiten, von dem ersten Organ gesteuerten Organs auch zur Anzeige von Meßwerten dienen kann. Es ist also ohne weiteres möglich, mit einer derartigen Vorrichtung die räumlichen Koordinaten eines von dem ersten oder primären Organ abgetasteten Körpers festzulegen.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung macht von dem Prinzip Gebrauch, daß auf elektrischem Wege hydraulische Schieber proportional den jeweiligen Tasterauslenkungen entsprechend gesteuert werden, wobei die Bewegung des zweiten oder sekundären Organs, welches beispielsweise das Werkzeug trägt, auf hydraulischem Wege erfolgt. Wie sich aus den folgenden Ausführungen ergibt, weist die Einrichtung nach der Erfindung gegenüber den bekannten Anordnungen große Vorteile auf, bei denen eine Steuerung durch Öffnung von Ventilen bei Abweichung zur Tasternullage erfolgt.
  • In Fig. 1 bis 9 sind Einzelheiten der Steuereinrichtung nach der Erfindung dargestellt.
  • Fig. 1 zeigt schematisch die Anordnung einer Anlage nach der Erfindung; Fig. 2 zeigt das allgemeine Schaltschema der Anlage; Fig. 3 und 4 sind Differentialkondensatoren, während Fig. 5 einen dreischenkeligen Transformator mit beweglichem Mittelsteg zeigt; Fig. 6 a bis 6 e zeigt die Vorgänge bei der Auslenkung des Fühlhebels an, während Fig. 6 f bis 6 i die Phasenlagen an den einzelnen Röhren bei verschiedenen Auslenkungen zeigt; Fig. 7 und 8 stellen konstruktive Einzelheiten der Ventilsteuerung dar; Fig. 9 ist das prinzipielle Schaltbild einer Anordnung für höchste Ansprechgeschwindigkeiten.
  • In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der elektrischen Teile der Einrichtung gegeben, durch welche hydraulische Schieber derart gesteuert werden, d'aß ihre Bewegung nach links oder rechts vom Nullpunkt od. dgl. jeweils verhältnisgleich oder funktional zur jeweiligen Tasterauslenkung ist. Hierdurch ist zugleich entsprechend zur gestellten Aufgabe der Ölstrom jeder der- z. B. drei hydraulischen Vorschubeinrichtungen proportional der Auslenkungskomponente jeder Auslenkungsrichtung, ,des. Tasters. Im Gegensatz zu der' treppenweisen Steuerung, wie sie sich bei einer Steuerung durch Öffnung von Ventilen bei einer Abweichung zur Tasternullage ergibt, wird durch diese Anordnung.. ein. kontinuierlicher Schrägvorschub als Komponente zweier Vorschubbewegungen in Abhängigkeit von den jeweils eingestellten Ölströmen bewirkt, bei dem keine Schaltungen und damit Frästreppen auftreten, solange dieser Schrägvorschub auftritt.
  • Kennzeichnend für die elektronisch-hydraulische Steuereinrichtung ist daher die Meß- und Vergleichseinrichtung, mit deren Hilfe die relative Lage der Tasterrichtungskomponentenauslenkung und die Stellung des jeweiligen--Steuerschiebers der Hydraulik miteinander verglichen werden, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis dieser Messung der Steuerschieber der Hydraulik durch einen elektrischen, hydraulischen Antrieb od. dgl. so lange jeweils verschoben wird, bis die Verhältnisgleichheit zwischen Tasterauslenkung und Schieberstellung od. dgl. wieder hergestellt ist.
  • In der nachstehenden Beschreibung wird dabei zur Erleichterung des Verständnisses der Darstellung von der Wirkung der Lagenveränderung eines. Fühltasters Tl. ausgegangen, wenn der Vergleichstaster T2 nicht zwangläufig proportional zum hydraulischen Schieber verstellt wird, sondern mechanisch unverändert bleibt. Anschließend wird die Meßeinrichtung im Lagenvergleich zwischen T1 und T 2 gezeigt. Hierbei wird auf den besonderen Vorteil der gewählten Tasterausführung eingegangen, bei der über große Meßbereiche hinweg eine Stellungvergleichsmessung größter Genauigkeit vorgenommen werden kann. Hierdurch ergeben sich sehr weite Anwendungsbereiche für die verwendete Meß- und Vergleichseinrichtung über Nachformaufgaben hinaus hinsichtlich unmittelbarer Messungen im Vergleich zu einstellbaren Kommandowerten, bei der z. B. das Abschalten einer Vorschubbewegung, das Steuern eines Sortiervorganges, das Feststellen der Auslenkung einer Waage u. a. unabhängig vom Nullpunkt durch Feststellung der Verhältnisgleichheit usw. zweier Maßgrößen bewirkt wird.
  • Bei der Nachformeinrichtung nach Fig.1 wird die durch die Auslenkung, des Fühlhebels FH 1 im Tastkopf T1 hervorgerufene Steuerwechselspannung im Verstärker V verstärkt und dem Steuergerät SG zugeführt. Von hier gelangt sie nach Kontrolle der Amplitude und Phase zu dem Motor 1V1, der über einen Schnecken- und Kurbeltrieb ST, KT das Steuerventil SV und damit auch den Druckkolben DK betätigt. Die Felderregung des Motors erfolgt über den Gleichrichter Gl. Die Wirkungsweise des über den Kurbeltrieb KT und Fühlhebel FH2 betätigten Tastkopfes T2 wird im Zusammenhang mit der nun folgenden eingehenderen Beschreibung der Wirkungsweise der Anlage und des Aufbaues deren einzelner Teile näher erläutert.
  • Fig. 2 gibt zunächst einen schaltungsmäßigen Überblick über die Anläg6:.Der besseren Übersichtlichkeit wegen sind selbstverständliche Teile, wie Schalter, Sicherungen, Störschutzglieder usw., fortgelassen worden.
  • Der Tastkopf hat die Aufgabe, bei Auslenkung des Fühlhebels FH1 ' (Fig. 1) nach rechts und links aus der Nullage eine.. Spannung zu liefern, welche die Richtung und Größe der Auslenkung klar erkennen läßt. Hierfür kann, wie in Fig. 2 bei 1 entweder ein Differentialkondensator oder ein dreischenkliger Transformator mit beweglichem Mittelsteg verwendet werden. Von den vielen praktischen Ausführungsmöglichkeiten zeigen Fig. 3 und 4 zwei Beispiele für das kapazitive und Fig. 5 ein Beispiel für das induktive Prinzip: Bei beiden Prinzipien können die Auslenkungskräfte äußerst klein gehalten werden, so daß für die abzufühlenden Modelle verhältnismäßig weiches Material; wie z. B. Gips, Verwendung finden kann.
  • Die elektrischen Vorgänge, die bei der Auslenkung des Fühlhebels vonstatten gehen, zeigt Fig. 6 a bis 6 e. An den beiden Statorplatten des Differentialkondensators liegt über einen Transformator 7 (Fig. 2) und zwei Schutzkondensatoren 3 und 4 eine um 180° in der Phase verschobene Wechselspannung. Die Steuerspannung wird an der Mittelanzapfung der Sekundärseite und dem Rotor abgenommen. In Fig. 6 a befindet sich der Rotor in Nullstellung. Dementsprechend ist die Steuerspannung Null. In Fig. 6 b ist der Rotor um einen kleinen Winkel nach rechts ausgelenkt. Die durch die unsymmetrische Kapazitätsverteilung nun entstehende Steuerspannung entspricht - in ihrer Phasenlage der an Statorplatte II liegenden Wechselspannung und hängt in ihrer Amplitude von dem Grade der Auslenkung ab (Fig. 6 c). Fig. 6 d und 6 e zeigen den gleichen Vorgang bei der Auslenkung nach links. Durch entsprechende Gestaltung der Plattenform des Differentialkondensators kann die Abhängigkeit der Amplitude von dem Auslenkungswinkel den praktischen Bedürfnissen angepaßt werden. Hierauf wird in einem späteren Abschnitt noch gesondert zurückgekommen.
  • Die Wirkungsweise des induktiven Tastkopfes (Fig. 5) ist sinngemäß die gleiche. Die beiden festen Schenkel tragen die Spulen S 1 und S 3, die mit einer um 180° verschobenen Wechselspannung gespeist werden. Der bewegliche Mittelschenkel trägt die Spule S2. Je nachdem nun dieser der Spule S1 oder S3 genähert wird, entsteht in der Spule S2 eine Wechselspannung entsprechend der Phasenlage und Amplitude.
  • Die auf diese Weise gewonnene Steuerwechselspannung wird in dem zweistufigen Verstärker V (Fig. 2) verstärkt. Die Ansprechempfindlichkeit der Anlage kann in weiten Grenzen durch den Regler 10 den praktischen Erfordernissen angepaßt werden. Die durch die Pentoden 11 und 12 verstärkte Spannung wird an der Ausgangsdrossel 13 abgenommen und dem Steuergerät SG zugeführt. Diese Spannung gelangt über die beiden Kopplungskondensatoren 14 und 15 gleichzeitig an die Gitter der Stromtore 16 und 17. Deren Grundgittervorspannung wird mittels der Regler 18 und 19 kurz vor dem Zündpunkt eingestellt. Dia Feststellung, ob der Fühlhebel des Tastkopfes 1 (hier Differentialkondensator) nach rechts oder links ausgelenkt ist, geschieht in der Weise, daß die Stromtore 16 und 17 über den Transformator 20 als Anodenspannungen Wechselspannungen erhalten, die den dem Tastkopf 1 zugeführten Wechselspannungen in der Phasenlage gleichen. Hierdurch wird mit Sicherheit erreicht, daß jeweils nur eines der beiden Stromtore gezündet werden kann, da ja, während das eine Stromtor eine positive Halbwelle als Anodenspannung erhält, an dem anderen eine negative Halbwelle liegt und diese somit nicht gezündet werden kann. Fig. 6 f bis 6 i stellt die Phasenlagen dieser Vorgänge dar. Fig. 6 f zeigt die Vorgänge bei Auslenkung nach rechts an 16 (Zündung) und Fig. 6 g zum gleichen Zeitpunkt an 17. Umgekehrt zeigen Fig. 6 h und 6 i die Vorgänge bei Auslenkung nach links, und zwar Fig. 6-h an 16 (keine Zündung) und Fig. 6 i an 17 (Zündung). Es wird also bei Auslenkung nach links Stromtor 17 und bei Auslenkung nach rechts Stromtor 16 gezündet. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß diese ermöglicht, beide Stromtore ausgangsseitig gegeneinander zu schalten, so daß man an den beiden Klemmen 23 und 24 entweder keine Spannung, wenn kein Rohr gezündet ist, oder eine Gleichspannung erhält, deren Polarität davon abhängt, welches Rohr gezündet ist, d. h. nach welcher Seite eine Auslenkung des Fühlhebels stattfindet. Diese Spannung wird von den Klemmen 23 und 24 dem Anker des Motors M (Fig. 1) zugeführt, dessen Feld durch den Gleichrichter Gl ständig erregt ist. Somit erhält dieser Motor eine Drehrichtung, welche von der Richtung der Fühlhebelauslenkung abhängig ist. Auf seiner Welle trägt der Motor eine Schnecke S (Fig. 7), welche in ein Schneckenrad SR eingreift. Dieses Schneckenrad trägt, um eine Entfernung aus der Mitte versetzt, die dem gewünschten Weg der Steuerventile entspricht, einen Kurbelzapfen KZ, der in einen Schlitz der Ventilschieberstangen VS eingreift.
  • Um einerseits eine schnelle Reaktion der Anordnung bei offenen Steuerventilen und eine möglichst feine Regelung in der Gegend des Nullpunktes zu erreichen, und andererseits den unvermeidbaren toten Weg der Ventilüberlappung eines Doppelventils zu umgehen, werden zweckmäßigerweise zwei einzelne Ventile verwendet, deren Schieberstangen entsprechend Fig. 7 gesteuert werden. Fig. 7 zeigt beide Ventile in Nullstellung, d. h. geschlossen. Wenn das Schneckenrad SR nun durch den Antriebsmotor eine Rechtsdrehung erfährt, tritt der Kurbelzapfen KZ in den Schlitz der unteren Schieberstange ein und öffnet das zugehörige Ventil. Bei Linksdrehung erfolgt der gleiche Vorgang für die obere Schieberstange. Der Drehwinkel für volle Ventilöffnung auf der Nullage beträgt für jedes Ventil 90°. Da nun die Kolbenbewegung in Abhängigkeit von der Drehung des Schneckenrades SR nach einer Sinusfunktion erfolgt, ist bei gleichen Winkeländerungen die Regelung um den Nullpunkt sehr fein abgestuft, während bei offenen Ventilen, d. h. in der 90°-Stellung, eine sehr schnelle Regelung erfolgt. Dies entspricht den Anforderungen der Praxis, da bei dem Anfahren des Fühlhebels an das Modell das geöffnete Ventil ja möglichst schnell geschlossen werden muß, während andererseits zur Erzielung einer sauberen Oberfläche die Regelung bei kleinen Fühlhebelauslenkungen möglichst fein sein soll. Dieser Effekt wird weiterhin durch die Charakteristik des Tastkopfes unterstützt, der Wechselspannungsamplituden in Abhängigkeit von der Größe der Auslenkung liefert. Dadurch wird bei größeren Amplituden der Zündzeitpunkt des Stromtores vorverlegt, und somit durch die größere Stromausbeute eine schnellere Regelung als bei kleineren Auslenkungen bewirkt. Eine andere Möglichkeit für die Steuerung der Ventile zeigt Fig. B. Hier werden die Schieberstangen nach dem elektrodynamischen Prinzip durch eine in einem starken magnetischen Feld befindliche Spule gesteuert. Der Vorteil dieser Anordnung besteht in einer außerordentlich schnellen Regelung, wobei andererseits jedoch der Vorteil der feinstufigen Regelung um die einzustellende Lage herum fortfällt. Dieser Nachteil kann jedoch durch eine Kombination beider Anordnungen vermieden werden, bei der die beiden Bewegungen in einer geeigneten Ausgleichsvorrichtung zusammengesetzt werden. Hierbei dient die elektrodynamische als Grob- und die Motorregelung als Feinsteuerung.
  • Um einen schnellen Anlauf des Antriebsmotors zu erzielen, ist dessen Ankermasse durch besondere Formgebung, d. h. kleine Durchmesser bei dafür größerer Länge, möglichst klein gehalten. Diese Maßnahme wirkt auch günstig zur Unterdrückung von Pendelerscheinungen, die durch Leerlauf des Motors nach dessen Abschalten auftreten könnten. Zur sicheren Unterbindung dieser Pendelerscheinungen ist weiterhin eine magnetische Bremse vorgesehen, deren Magnetwicklung parallel zu dem Anker liegt. Dadurch wird erreicht, daß der Motor erst im Augenblick des Einschaltens freigegeben wird und nach Löschen des jeweiligen Stromtores sofort wieder zum Stillstand gebracht wird. Das gleiche gilt sinngemäß auch für die elektrodynamische Steuerung.
  • Die Steuereinrichtung könnte in der vorstehend beschriebenen Form für die bisher üblichen Nachformfräsmaschinen bereits Verwendung finden. Da nun jedoch, wie aus der Beschreibung des mechanischen Teiles der Anlage hervorgeht, bei der vorliegenden Erfindung jeder Fühlhebelauslenkung eine bestimmte Stellung der Steuerventile entsprechen muß, wobei beide Bewegungen bzw. Stellungen in einem festen linearen Verhältnis stehen müssen, ist ein zweiter Tastkopf T2 vorgesehen, der bei Doppelventil- bzw. elektrodynamischer Steuerung über eine Hebelübersetzung, einen Keil od. dgl. und bei Einzelventilsteuerung über eine auf dem Schneckenrad SR befindliche Kurvenscheibe betätigt wird.
  • Dieser Tastkopf T2 ist in der Weise geschaltet, daß die in ihm erzeugte Wechselspannung gegenüber der des Tastkopfes T1 um 180° phasenverschoben ist. Diese beiden Spannungen werden im Verstärkereingang in der Kondensatorbrücke 8 und 9 (Fig. 2) zusammengesetzt. Dadurch ergibt sich, daß bei Auslenkung des Tastkopfes T 1 eine Steuerwechselspannung auftritt, die die Regeleinrichtung so lange in Tätigkeit hält, bis die Steuerwechselspannung von T 1 durch diejenige von T2 kompensiert wird. Daraus ist klar ersichtlich, daß das Steuerventil stets eine genau definierte Stellung einnimmt, die in einer festen Abhängigkeit von der jeweiligen Fühlhebelauslenkung steht. Das Übersetzungsverhältnis zwischen Fühlhebel- und Ventilweg ist lediglich von der Ablenkung von T2 am Ventil abhängig und entspricht genau deren Untersetzung.
  • Die Regelgeschwindigkeit der Einrichtung nach dem vorstehend beschriebenen Prinzip ist für normale Vorschubgeschwindigkeiten völlig ausreichend. Bei höchsten Vorschubgeschwindigkeiten macht sich jedoch nicht nur die Trägheit des Motors infolge seiner hohen Selbstinduktion und der Masse seines Ankers, sondern auch bereits die für höchste Ansprechgeschwindigkeiten zu niedrige Frequenz von 50 Hz störend bemerkbar. Deshalb wird für höchste Ansprüche die in Fig. 9 schematisch dargestellte Einrichtung vorgesehen.
  • Als Steuerfrequenz wird statt 50 Hz eine Frequenz von z. B. 2500 Hz benutzt, die dem Röhrengenerator RG entnommen wird. Die Anoden der Stromtore des Steuergerätes SG werden nunmehr statt mit Wechselmit Gleichspannung versorgt. Die Seitenbestimmung der Fühlhebelauslenkung von T 1 wird deshalb bereits in dem Gitterkreis der Stromtore vorgenommen, indem die Grundgittervorspannung mit der gleichen Wechselspannung von 2500 Hz, die an T 1 und T 2 liegt, in entsprechender Amplitude und Phasenlage überlagert wird. Durch diese Maßnahme ist jedes Stromtor mit großer Sicherheit so lange gesperrt, bis an seinem Gitter eine positive Halbwelle von RG mit einer positiven Halbwelle von T 1 über V zusammenfällt. Im übrigen entspricht der Vorgang der vorhergehenden Darstellung in Fig. 6, bei der der Phasensprung um 180° beim »Nulldurchgang« der Brückenschaltung als Steuermerkmal benutzt wird, das frei von Einflüssen durch Röhrenaltern usw. ist.
  • Um auch ausgangsseitig extrem kurze Schaltzeiten zu erreichen, ist davon abgesehen worden, einen definierten Weg vollelektrisch einzustellen. Vielmehr wird nun durch einen der beiden elektrodynamischen Spulenantriebe M1 oder M2 entsprechend der Auslenkungsrichtung von T1 das zugehörige Vorventil VV 1 oder VV 2 der Hydraulik geöffnet. Hierdurch wird der Steuerkolben des Steuerventils SV und damit T 2 hydraulisch so lange betätigt, bis die Ausgangsspannungen von T1 und T2 sich im Verstärker V kompensieren. In diesem Augenblick bewirkt der »Nulldurchgang« in der Meß- und Vergleichsschaltung, daß das Stromtor, das das Schließen bewirkt, zündet, den elektrodynamischen Spulenantrieb (Tauchspulprinzip) erregt und das offene Vorventil VV 1 oder VV 2 schließt, so daß das Steuerventil in dieser Stellung stehenbleibt. Dies hat zur Folge, daß der Druckkolben DK bzw. ein hydraulischer Motor , einen konstanten Ölstrom erhält, welcher verhältnisgleich zur Fühlerauslenkung von T 1 ist. Diese Stellung bleibt so lange erhalten, bis entsprechend dem vorstehend beschriebenen Vorgang ein neues. Kommando von T 1 durch Lagenveränderung im Verhältnis T 1 zu T 2 erfolgt.
  • Um ein praktisch verzögerungsfreies Öffnen und Schließen der Vorventile zu erreichen, werden diese durch Tauchspulen angetrieben, die sich in einem sehr starken magnetischen Feld befinden. Diese Tauchspulen werden durch Kondensatorentladungen über Stromtore betätigt, so daß sowohl eine hohe Schaltgeschwindigkeit (kürzer als 1 m/sec) als auch eine genaue Dosierung der aufzuwendenden Leistung gewährleistet ist. Hierdurch wird eine große Präzision im Nachformen bei großen Vorschubgeschwindigkeiten gesichert.
  • Der Vergleich der Kondensatorstellungen kann auch an Stelle des Spannungsvergleiches mit Hilfe eines Frequenzvergleiches erfolgen, wobei der eine Kondensator, z. B. T1, in einem aus Selbstinduktion und Kondensator bestehenden Sendeschwingkreis die Frequenz bestimmt, während der zweite Kondensator, z. B. T2, so lange in seiner Kapazität durch Bewegen des hydraulischen Steuerschiebers verändert wird, bis die. Resonanz erreicht ist und das Stromtor »Schließen« im Resonanzfall gezündet wird. Die Brückenschaltung kann auch ohmisch vorgenommen werden, z. B. durch Anwendung von graphitierten »Biegern« od. dgl., deren Widerstand sich bei Durchbiegung oder sonstigen Lagenveränderungen ändert.
  • Anschließend sei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen, daß für den Vergleich zwischen Fühlhebel- und Steuerventilstellung zur Einstellung eines definierten Ölstromes außer dem elektronischen auch ein hydraulisches Vergleichssystem zur Verwendung gelangen kann, wobei z. B. zwei Ölströme oder -drücke miteinander verglichen werden, deren Stärken verhältnisgleich zur Tasterauslenkung bzw. Schieberstellung der Hydraulik sind.
  • Im allgemeinen wird jedoch dem elektronischen Prinzip infolge seiner hohen Präzision, seiner Trägheitslosigkeit und leichten Justierbarkeit bei der Grundeinstellung der Maschine der Vorzug gegeben werden.
  • Der besondere Vorzug der gewählten Einrichtung für die Vergleichsmessung mit Hilfe von Differentialkondensatoren liegt in der geringen Zeitkonstante hinsichtlich der möglichen Wirksamkeit der Messungen, der Unabhängigkeit von Röhrenalterungen usw. infolge der angewendeten Phasensprungmessung in der Vergleichsruhelage, insbesondere aber in der Möglichkeit, große Vergleichswege miteinander proportional mit größter Genauigkeit und ohne Kontaktanwendung zu vergleichen, da bei einer Ausbildung der Kondensatoren entsprechend Fig.3 die Kondensatorplatten zwar gegenseitig verschoben, nicht jedoch hinsichtlich des Abstandes voneinander im elektrischen Feld verändert werden, so daß eine Proportionalität zwischen Kapazitätsveränderung und Wegveränderung auch über große Meßwege erhalten wird. Damit besteht die Möglichkeit, Vergleichsmessungen größter Genauigkeit (1 bis 5 #t) über größere Meßbereiche auf elektronischem Wege vorzunehmen und in Abhängigkeit von einem solchen Vergleich Steuerungen zu bewirken. Als Vergleichskondensator können auch einstellbare Kapazitätsnormalien od. dgl. verwendet werden, die auf die Kapazität des einzustellenden Maßes eingestellt werden.
  • Die Dekadenstufung oder Hunderterstufung kann auch mechanisch in der Weise vorgenommen werden, daß mehrere Köpfe angeordnet werden, von denen der eine die Dekaden-, Hunderter- oder Tausendermessung vornimmt, der nächste die Messung der nächsten Genauigkeitsstufe und der letzte schließlich die Messung der größten Genauigkeitsstufe, wobei die ersten gewissermaßen nur die Aufgabe haben, in den jeweiligen Toleranzbereich der nächsten Stufe z. B. dekadisch richtig einzuführen. Hierdurch können Präzisionsmaßstäbe und Vergleichs-, Meß- und Steuereinrichtungen über große Bereiche erstellt werden, die entweder genaue Maße angeben oder bei einstellbaren Maßgrößen Steuerungen bewirken, wobei die Steuerung der Mittel wiederum unter Verwendung von Stromtoren oder sonstigen Relais und hydraulischen Reglern, Steuerkolben, Elektromotoren oder -mägneten u. dgl. erfolgen kann.

Claims (10)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektronische Meß- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lage von Körpern, vorzugsweise elektronische Einrichtung zur hydromechanischen Steuerung eines Organs, beispielsweise eines Werkzeugträgers, entsprechend der Bewegung eines ersten Organs; beispielsweise eines Tasters, dadurch gekennzeichnet, daß die resultierende Spannung eines in der Meßvorrichtung benutzten Differentialkondensators mit einer Vergleichsspannung verglichen und die sich ergebende Differenzspannung elektronischen Verstärkungsgliedern zugeführt Wird.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Differentialkondensator derart ausgebildet ist, daß auch bei großer Relativbewegung der Elektroden die Linearität ihrer gegenseitig elektrisch wirksam werdenden Beziehungen erhalten bleibt.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei großer relativer Bewegung zwischen den Elektroden an Stelle linearer sonstige konstante funktionelle Beziehungen treten.
  4. 4. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden als Zylinder, Ringe oder sonstige rotationssymmetrische Körper ausgebildet sind.
  5. 5. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der Auslenkung der beweglichen Elektrode des Kondensators durch die Phasenlage der Spannung in der Weise dargestellt wird, daß die resultierende Phasenlage abhängig ist von der relativ größeren Nähe einer Elektrode gegenüber einer anderen Elektrode.
  6. 6. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung durch ohmsche, kapazitive und/oder induktive Spannungsteiler gewonnen wird, die durch beispielsweise dekadische Aufteilung so ausgebildet sind, daß die einstellbaren Spannungen bestimmten relativen mechanischen Lagen zwischen Maßgrößen und Erregungsgliedern entsprechen.
  7. 7. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung als resultierende Spannung zu weiteren Maßgrößengliedern gebildet wird. B.
  8. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichsspannung durch Hilfsglieder elektrisch auf »Null« im Vergleich zur Spannung mindestens eines Maßgrößengliedes justiert werden kann.
  9. 9. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Differentialkondensator über verstärkende Zwischenglieder hydraulische Ventile gesteuert werden.
  10. 10. Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, d'aß Antriebsmittel vorgesehen sind, die Richtung, Dauer und/oder Geschwindigkeit einer Bewegung von Körpern in Abhängigkeit von der resultierenden Vergleichsspannung so lange verändern, bis die resultierende Vergleichsspannung einen vorbestimmten Wert, z. B. »Null«, beträgt.
DEF18292A 1951-03-31 1951-03-31 Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern Pending DE1130040B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF18292A DE1130040B (de) 1951-03-31 1951-03-31 Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEF18292A DE1130040B (de) 1951-03-31 1951-03-31 Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1130040B true DE1130040B (de) 1962-05-24

Family

ID=7088893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEF18292A Pending DE1130040B (de) 1951-03-31 1951-03-31 Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1130040B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1253342B (de) * 1962-11-26 1967-11-02 Kistler Instrumente Ag Nachlaufregler zur Fernuebertragung einer Bewegung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1253342B (de) * 1962-11-26 1967-11-02 Kistler Instrumente Ag Nachlaufregler zur Fernuebertragung einer Bewegung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2734729B1 (de) Messwandler zum potentialfreien Messen von Stroemen oder Spannungen
DE3326476A1 (de) Anordnung zur bestimmung der position, der geometrischen abmessungen oder der bewegungsgroessen eines gegenstandes
DE1294144B (de) Vorrichtung zum Einstellen eines beweglichen Maschinentisches
DE1130040B (de) Elektronische Mess- und Steuereinrichtung zur Bestimmung bzw. Beeinflussung der Lagevon Koerpern
DE1296254B (de) Anordnung zum Eichen der Pegelanzeige eines selektiven Pegelmessers
DE835168C (de) Als Einheit ausgefuehrtes, auf Druck ansprechendes Abtastgeraet fuer Kopierfraesmaschinen
DE702595C (de) e der Richtung konstanter magnetischer Felder
DE2013701C3 (de) Gleisrichtverfahren und Vorrichtung zur Ausführung desselben
DE1463565C3 (de) Elektrische Steuerungsvorrichtung zur Vorschubbegrenzung von Werkzeug maschinenschlitten
DE570916C (de) Selbsttaetige Steuervorrichtung fuer Schiffe u. dgl.
AT159364B (de) Einrichtung zur Längenmessung auf elektromagnetischer Grundlage.
DE1135991B (de) Einrichtung zur Steuerung oder Regelung von Laengs- oder Drehbewegungen
DE611289C (de) Einrichtung zum Messen von Gleichstroemen
AT326184B (de) Anordnung zum berührungsfreien messen des lotrechten abstandes zwischen einem elektromagneten und einer ankerschiene eines elektromagnetischen trag- oder führungssystems
DE1082322B (de) Einrichtung zum Aus- oder Einschalten eines z. B. einen Transformator, insbesondere Roentgentransformator, enthaltenden Wechselstromkreises
DE975742C (de) Stabilisierte Regeleinrichtung fuer Wechselstromkreise mit vormagnetisierten Drosselspulen
DE499608C (de) Einrichtung zur Bestimmung von kleinen Widerstandsaenderungen mit einer Wheatstone'schen Brueckenschaltung und einem Kreuzspuleninstrument
DE2815421C2 (de) Verfahren zur Ansteuerung eines piezoelektrischen Antriebes (Stellgliedes)
DE944870C (de) Regeleinrichtung fuer Stromerzeuger
DE972523C (de) Einrichtung zur Verhinderung der UEbersteuerung eines aus zwei Drosselspulen bestehenden Magnetverstaerkers
DE690596C (de) Anordnung zum Verstaerken von verhaeltnismaessig langsam sich aendernden Gleichstroemen oder -spannungen mittels eines Kompensationsverfahrens
AT223267B (de) Positionsanzeigegerät
AT258424B (de) Vorrichtung zum Feststellen und Beheben der Auslenkung einer Arbeitswalze aus einer vorgegebenen Sollage beim Walzen von Blechen oder Bändern
DE2314379C3 (de) Verwendung eines elektromagnetischen Stellungsreglers für die Steuerung eines Objekts und dessen Ausbildung
AT210963B (de) Einrichtung zur Drehzahlregelung von Wasser- oder Dampfturbinen